12种数控机床的名称及主要功能

数控机床分类及其各自主要功能特点,请详细解答谢了~

一、按加工工艺方法分类

1．金属切削类数控机床

与传统的车、铣、钻、磨、齿轮加工相对应的数控机床有数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨床、数控齿轮加工机床等。尽管这些数控机床在加工工艺方法上存在很大差别，具体的控制方式也各不相同，但机床的动作和运动都是数字化控制的，具有较高的生产率和自动化程度。

在普通数控机床加装一个刀库和换刀装置就成为数控加工中心机床。加工中心机床进一步提高了普通数控机床的自动化程度和生产效率。例如铣、镗、钻加工中心，它是在数控铣床基础上增加了一个容量较大的刀库和自动换刀装置形成的，工件一次装夹后，可以对箱体零件的四面甚至五面大部分加工工序进行铣、镗、钻、扩、铰以及攻螺纹等多工序加工，特别适合箱体类零件的加工。加工中心机床可以有效地避免由于工件多次安装造成的定位误差，减少了机床的台数和占地面积，缩短了辅助时间，大大提高了生产效率和加工质量。

2．特种加工类数控机床

除了切削加工数控机床以外，数控技术也大量用于数控电火花线切割机床、数控电火花成型机床、数控等离子弧切割机床、数控火焰切割机床以及数控激光加工机床等。

3．板材加工类数控机床

常见的应用于金属板材加工的数控机床有数控压力机、数控剪板机和数控折弯机等。

近年来，其它机械设备中也大量采用了数控技术，如数控多坐标测量机、自动绘图机及工业机器人等。

二、按控制运动轨迹分类

1．点位控制数控机床

点位控制数控机床的特点是机床移动部件只能实现由一个位置到另一个位置的精确定位，在移动和定位过程中不进行任何加工。机床数控系统只控制行程终点的坐标值，不控制点与点之间的运动轨迹，因此几个坐标轴之间的运动无任何联系。可以几个坐标同时向目标点运动，也可以各个坐标单独依次运动。

这类数控机床主要有数控坐标镗床、数控钻床、数控冲床、数控点焊机等。点位控制数控机床的数控装置称为点位数控装置。

2．直线控制数控机床

直线控制数控机床可控制刀具或工作台以适当的进给速度，沿着平行于坐标轴的方向进行直线移动和切削加工，进给速度根据切削条件可在一定范围内变化。

直线控制的简易数控车床，只有两个坐标轴，可加工阶梯轴。直线控制的数控铣床，有三个坐标轴，可用于平面的铣削加工。现代组合机床采用数控进给伺服系统，驱动动力头带有多轴箱的轴向进给进行钻镗加工，它也可算是一种直线控制数控机床。

数控镗铣床、加工中心等机床，它的各个坐标方向的进给运动的速度能在一定范围内进行调整，兼有点位和直线控制加工的功能，这类机床应该称为点位/直线控制的数控机床。

3．轮廓控制数控机床

轮廓控制数控机床能够对两个或两个以上运动的位移及速度进行连续相关的控制，使合成的平面或空间的运动轨迹能满足零件轮廓的要求。它不仅能控制机床移动部件的起点与终点坐标，而且能控制整个加工轮廓每一点的速度和位移，将工件加工成要求的轮廓形状。

常用的数控车床、数控铣床、数控磨床就是典型的轮廓控制数控机床。数控火焰切割机、电火花加工机床以及数控绘图机等也采用了轮廓控制系统。轮廓控制系统的结构要比点位/直线控系统更为复杂，在加工过程中需要不断进行插补运算，然后进行相应的速度与位移控制。

现在计算机数控装置的控制功能均由软件实现，增加轮廓控制功能不会带来成本的增加。因此，除少数专用控制系统外，现代计算机数控装置都具有轮廓控制功能。

三、按驱动装置的特点分类

1．开环控制数控机床

这类控制的数控机床是其控制系统没有位置检测元件，伺服驱动部件通常为反应式步进电动机或混合式伺服步进电动机。数控系统每发出一个进给指令，经驱动电路功率放大后，驱动步进电机旋转一个角度，再经过齿轮减速装置带动丝杠旋转，通过丝杠螺母机构转换为移动部件的直线位移。移动部件的移动速度与位移量是由输入脉冲的频率与脉冲数所决定的。此类数控机床的信息流是单向的，即进给脉冲发出去后，实际移动值不再反馈回来，所以称为开环控制数控机床。

开环控制系统的数控机床结构简单，成本较低。但是，系统对移动部件的实际位移量不进行监测，也不能进行误差校正。因此，步进电动机的失步、步距角误差、齿轮与丝杠等传动误差都将影响被加工零件的精度。开环控制系统仅适用于加工精度要求不很高的中小型数控机床，特别是简易经济型数控机床。

2．闭环控制数控机床

闭环控制数控机床是在机床移动部件上直接安装直线位移检测装置，直接对工作台的实际位移进行检测，将测量的实际位移值反馈到数控装置中，与输入的指令位移值进行比较，用差值对机床进行控制，使移动部件按照实际需要的位移量运动，最终实现移动部件的精确运动和定位。从理论上讲，闭环系统的运动精度主要取决于检测装置的检测精度，也与传动链的误差无关，因此其控制精度高。图1-3所示的为闭环控制数控机床的系统框图。图中A为速度传感器、C为直线位移传感器。当位移指令值发送到位置比较电路时，若工作台没有移动，则没有反馈量，指令值使得伺服电动机转动，通过A将速度反馈信号送到速度控制电路，通过C将工作台实际位移量反馈回去，在位置比较电路中与位移指令值相比较，用比较后得到的差值进行位置控制，直至差值为零时为止。这类控制的数控机床，因把机床工作台纳入了控制环节，故称为闭环控制数控机床。
闭环控制数控机床的定位精度高，但调试和维修都较困难，系统复杂，成本高。

3．半闭环控制数控机床
半闭环控制数控机床是在伺服电动机的轴或数控机床的传动丝杠上装有角位移电流检测装置（如光电编码器等），通过检测丝杠的转角间接地检测移动部件的实际位移，然后反馈到数控装置中去，并对误差进行修正。通过测速元件A和光电编码盘B可间接检测出伺服电动机的转速，从而推算出工作台的实际位移量，将此值与指令值进行比较，用差值来实现控制。由于工作台没有包括在控制回路中，因而称为半闭环控制数控机床。

半闭环控制数控系统的调试比较方便，并且具有很好的稳定性。目前大多将角度检测装置和伺服电动机设计成一体，这样，使结构更加紧凑。

4．混合控制数控机床

将以上三类数控机床的特点结合起来，就形成了混合控制数控机床。混合控制数控机床特别适用于大型或重型数控机床，因为大型或重型数控机床需要较高的进给速度与相当高的精度，其传动链惯量与力矩大，如果只采用全闭环控制，机床传动链和工作台全部置于控制闭环中，闭环调试比较复杂。混合控制系统又分为两种形式：

（1）开环补偿型。它的基本控制选用步进电动机的开环伺服机构，另外附加一个校正电路。用装在工作台的直线位移测量元件的反馈信号校正机械系统的误差。

（2）半闭环补偿型。它是用半闭环控制方式取得高精度控制，再用装在工作台上的直线位移测量元件实现全闭环修正，以获得高速度与高精度的统一。其中A是速度测量元件（如测速发电机），B是角度测量元件，C是直线位移测量元件。

加工精密的零件。不同档次的数控铣床的功能有较大的差别，但都应具备以下主要功能。
1．铣削加工
数控铣床一般应具有三坐标以上联动功能，能够进行直线插补和圆弧插补，自动控制旋转的铣刀相对于工件运动进行铣削加工，如图4-4所示。坐标联动轴数越多，对工件的装夹要求就越低，加工工艺范围越大。
2．孔及螺纹加工
可以采用定尺寸孔加工刀具进行钻、扩、铰、锪、镗削等加工，也可以采用铣刀铣削不同尺寸的孔
3．刀具补偿功能
一般包括刀具半径补偿功能和刀具长度补偿功能。
4．公制、英制单位转换
可以根据图纸的标注选择公制单位（mm）和英制单位（inch）进行程序编制，以适应不同企业的具体情况。
5．绝对坐标和增量坐标编程
程序中的坐标数据可以采用绝对坐标或增量坐标，使数据计算或程序的编写更方便。
6．进给速度、主轴转速调整
数控铣床控制面板上一般设有进给速度、主轴转速的倍率开关，用来在程序执行中根据加工状态和程序设定值随时调整实际进给速度和主轴实际转速，以达到最佳的切削效果。一般进给速度调整范围在0%~150%之间，主轴转速调整范围在50%~120%之间。
7．固定循环
固定循环是固化为G指令的子程序，并通过各种参数适应不同的加工要求，主要用于实现一些具有典型性的需要多次重复的加工动作，如各种孔、内外螺纹、沟槽等的加工。使用固定循环可以有效地简化程序的编制。但不同的数控系统对固定循环的定义有较大的差异，在使用的时候应注意区别。
8．工件坐标系设定
9．数据输入输出及DNC功能
10．子程序
11．数据采集功能
12．自诊断功能

对于数控机床，我们可以从不同的角度对其进行分类。
(一)按控制系统的特点分类
1．点位控制数控机床
对于一些孔加工用数控机床，只要求获得精确的孔系坐标定位精度，而不管从一个孔到另外一个孔是按照什么样的轨迹运动，如坐标钻床，坐标镗床及冲床等，就可以采用简单而价格低廉的点位控制系统。这种点位控制系统，为了确保准确的定位，系统在高速运行后，一般采用3级减速，以减减小定位误差。但是由于移动件本身存在惯性，而且在低速运动时，摩擦力有可能变化。所以即使驱动装置停止运动后，工作台并不立即停止，形成定位误差Δd，而且这个值有一定的分散性。
2．直线控制数控机床
某些数控机床不仅要求具有准确定位的功能，而且要求从一点到另一点之间按直线移动，并能控制位移的速度。因为这一类型的数控机床在两点间移动时，要进行切削加工。所以对于不同的刀具和工件，需要选用不同的切削用量及进给速度。
这一类的数控机床包括:数控镗铣床、数控车床、加工中心等。一般情况下这些数控机床，有两个到三个可控轴。为了能在刀具磨损或更换刀具后，可得到合格的零件，达类机床的数控系统常常具有刀具半径补偿功能、刀具长度补偿的功能，和主轴转速控制的功能。
3. 轮廓控制的数控机床
更多的数控机床，具有轮廓控制的功能，即可以加工曲线或者曲面的零件。这类机床有二坐标及二坐标以上数控铣床，可加工曲面的数控车床，加工中心等。
这类数控机床应能同时控制两个或两个以上的轴并具有插补功能，能对位移和速度进行严格的不间断控制。现代数控机床绝大多数都具有两坐标或两坐标以上联动的功能，不仅有刀具半径补偿、刀具长度补偿、还有机床轴向运动误差补偿、丝杠、齿轮的间隙误差补偿等一系列补偿功能。
按照可联动(同时控制)轴数，且相互独立的轴数，可以有2轴控制、2.5轴控制、3轴控制、4轴控制、5轴控制等。2.5轴控制(两个轴是连续控制，笫三轴是点位或直线控制)的原理，实现了三个主要轴x，Y，z内的两维控制。
3轴控制是三个坐标轴X，Y，z都同时插补，是三维连续控制。5轴连续控制是一种很重要的加工形式，这时3个直线坐标轴X，Y，z，与转台的回转，刀具的摆动，同时联动(也可以是与两轴的数控转台联动，或刀具做两个方向的摆动)。由于刀尖可以按数学规律导向，使之垂直于任何双倍曲线平面(double curve)，因此特别适合于加工叶片、机翼等。
(二)按执行机构的伺服系统类型分类
1. 开环伺服系统数控机床
这是比较原始的一种数控机床，这类机床的数控系统将零件的程序处理后，输出数字指令信号给伺服系统，驱动机床运动。没有来自位置传感器的反馈信号。最典型的系统就是采用步进电机的伺服系统。这类机床较为经济，但是速度及精度都较低。因此，目前在国内，仍作为一种经济型的数控机床，多用于对旧机床的改造。
2. 闭环伺服系统数控机床
这类机床可以接受插补器的指令，而且随时接受工作台端测得的实际位置反馈信号进行比较，并根据其差值不断地进行误差修正。这类数控机床可以消除由于传动部件制造中存在的精度误差给工件加工带来的影响。
这种采用闭环伺服系统的数控机床，可以得到很高的加工精度，但是由于很多的机械传动环节，如丝杠副、工作台都包括在反馈环路内，而各种机械传动环节，包括丝杠与螺母、工作台与导轨的摩擦特性，各部件的刚性，以及位移测量元件安装的传动链间隙等等，都是可变的，都直接影响伺服系统的调节参数。有一些是非线性的参数，因此闭环系统的设计和调整都有较大的难度。设计和调整得不好，很容易形成系统的不稳定。所以，闭环伺服系统数控机床，主要用于一些精度要求很高的镗铣床、超精车床、超精铣床等。
3. 半闭环伺服系统的数控机床
大多数数控机床是半闭环伺服系统，将测量元件从工作台移到电机端头或丝杠端头。这种系统的闭环环路内不包括丝杠、螺母副及工作台，因此可以获得稳定的控制特性:而且由于采用了高分辨率的测量元件，可以获得比较满意的精度及速度。
(三)按数控装置类型分类
1．硬件式数控机床(即NC机床)
这是早期的数控机床，数控装置中的输人、运算、插补运算以及控制功能均由集成电路或晶体管等器件组成。一般来说，不同的数控机床都需要专门设计不同的逻辑电路。这类数控机床数控装置的通用性较差，因其全部由硬件组成，所以功能和灵活性也较差。因此，这类机床现在已基本不再使用。
2. 软件式数控机床(即CNC机床)
70年代中期，随着微电子技术的发展，芯片的集成度越来越高。利用中、大规模及超大规模的集成电路，组成CNC装置成为可能。采用这一类装置的数控机床，其主要的功能，几乎全由软件来实现，对于不同的数控机床，只需编制不同的软件就可以实现。而硬件几乎可以通用。这就为硬件的大批量生产提供了条件。批量生产有利于保证产品的质量、缩短生产周期，降低生产成本，所以现代数控机床，都采用CNC装置。这种软件式数控，由于有很高的柔性，给机床厂以及机床的用户以很大的方便。他们可以根据各自的需要开发出不同的用户程序，使得数控机床的应用更为广泛，并能深入到机械加工业的备个领域中去。
(四)按加工方式分类
1. 金属切削类数控机床：如数控车床、加工中心、数控钻床、数控磨床、数控镗床等。
2. 金属成型类数控机床：如数控折弯机、数控弯管机、数控回转头压力机等。
3. 数控特种加工机床：如数控线(电极)切割机床、数控电火花加工机床、数控激光（等离子）切割机床等。
4. 其他类型的数控机床：如火焰切割机、数控三坐标测量机等。
(五)按照功能水平分类
可以把数控机床分为高、中、低档(经济型)三类:
这种分类方法，目前在我国用的很多，但是因为没有一个确切的定义，所以涵意不很明确。我们习惯地按照以下功能水平进行分类界定。
1. 分辨率和进给速度：分辨率为10um，进给速度在8～15m/min为低档;分辨率为1um，进给速度为15～24m/min为中档;分辨率为0.1um，进给速度为15～100m/min为高裆。
2．伺服进给类型：采用开环、步进电机进给系统为低档;中高档则采用半闭环的直流伺服系统及交流伺服系统(也包括采用闭环伺服系统)。
3. 联动轴数：低档数控机床最多联动轴数为2～3轴，中、高档则为2～4轴或3～5轴以上。
4. 通信功能：低档数控一般无通信功能。中档可以有RS-232或DNC ( direct numerical control直接数字控制)接口。高档的还可有MAP(manufacturing automation protocal制造自动化协议)通信接口，具有联网功能。近期的CNC装置还具备存储卡和U盘接口。
5．显示功能：低档数控一般只有简单的数码管显示或简单的CRT、LCD基本信息显示。而中档数控则具有较齐全的CRT、LCD信息显示，不仅有字符，而且有图形，人机对话，自诊断等功能。高档数控还可以有三维图形显示。
6. 内装PC(programmable contro11er可编程控制器)：低档数控一般无内装PC，中、高档数控都有内装PC。高档数控具有强功能的内装PC，有轴控制的扩展功能。
7. 主CPU(centraI processing unit中央处理单元)：低档数控一般采用8位CPU，中档及高档已经逐步的由16位CPU向32位CPU过渡。目前国外的一些新的数控系统已经选用了64位CPU，并选用具有精简指令集的RISC中央处理单元，以提高运算速度。根据以上的一些功能及指标，就可以将各种类型的产品分为低、中、高档三类数控系统。

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师河区18024533380： 数控机床分为那几种? - ？
赏燕欣立： 一般将数控机床分为16大类: 1数控车床(含有铣削功能的车削中心) 2数控铣床(含铣削中心) 3数控铿床 4以铣程削为主的加工中心. 5数控磨床(含磨削中心) 6数控钻床(含钻削中心) 7数控拉床 8数控刨床 9数控切断机床 10数控齿轮加工机床 11数控激光加工机床 12数控电火花线切割机床 13数控电火花成型机床(含电加工中心) 14数控板村成型加工机床 15数控管料成型加工机床 16其他数控机床 模具制造常用的数控加工机床有:数控铣床、数控电火花成型机床、数控电火花线切割机床、数控磨床及数控车床. 数控机床通常由控制系统、伺服系统、检测系统、机械传动系统及其他辅助系统组成.

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师河区18024533380： 数控机床有那些种有那些种 ？
赏燕欣立： 数控机床种类繁多,一般将数控机床分为16大类: 1数控车床(含有铣削功能的车削中心) 2数控铣床(含铣削中心) 3数控铿床 4以铣程削为主的加工中心. 5数控磨床(含磨削中心) 6数控钻床(含钻削中心) 7数控拉床 8数控刨床 9数控切断机床 10数控齿轮加工机床 11数控激光加工机床 12数控电火花线切割机床 13数控电火花成型机床(含电加工中心) 14数控板村成型加工机床 15数控管料成型加工机床 16其他数控机床 模具制造常用的数控加工机床有:数控铣床、数控电火花成型机床、数控电火花线切割机床、数控磨床及数控车床.

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师河区18024533380： 数控车床有哪几种?？
赏燕欣立： 主要有以下几种: 1.经济型数控车床:基于普通车床进行数控改造的产物 2.全功能数控车床:侍服主轴 带刀库 斜导轨 3.数控车削中心: 除具有全功能数控车床功能外 加了动力刀架 可以做车铣复合工作 4.全自动数控车床:也叫纵切式数控车床 多轴 多刀 加自动送料器后 工作效率很高

师河区18024533380： 数控机床的主要功能 - ？
赏燕欣立： 加工精密的零件.不同档次的数控铣床的功能有较大的差别,但都应具备以下主要功能. 1.铣削加工 数控铣床一般应具有三坐标以上联动功能,能够进行直线插补和圆弧插补,自动控制旋转的铣刀相对于工件运动进行铣削加工,如图4-4所示....

师河区18024533380： 车床有哪些种类与功能 - ？
赏燕欣立： 按用途和结构的不同,车床主要分为卧式车床和落地车床、立式车床、 转塔车床、单轴自动车床、多轴自动和半自动车床、仿形车床及多刀车床和各种专门化车床,如凸轮轴车床、曲轴车床、车轮车床、铲齿车床.在所有车床中,以卧式车床应...

师河区18024533380： 数控车床有哪些常见的类型? - ？
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师河区18024533380： 数控机床各组成部分的功能、作用及特点(答案要求1500字以上,条理清晰) 谢谢大家了 - ？
赏燕欣立： 首先说明一点 功能即作用,至于特点,有时也是指功能特点,所以我认为都可以归结到讲述功能.数控机床有由以下部分组成 一、程序编制及程序载体 数控程序是数控机床自动加工零件的工作指令.在对加工零件进行工艺分析的基础上,确定...